自動弁装置およびそれに用いられる圧力調整弁
【課題】この発明は、オリフィス部の隙間への異物の詰まりや生成物の生成を抑え、主弁が閉じられない事態の発生を回避できる自動弁装置および圧力調整弁を得る。
【解決手段】オリフィス用弁座６２とオリフィス用弁体６３との間の隙間が、起動弁が開弁され、一次側加圧水が第３配管を介して一次圧導入室４９内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、起動弁が閉弁され、作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されている。
【解決手段】オリフィス用弁座６２とオリフィス用弁体６３との間の隙間が、起動弁が開弁され、一次側加圧水が第３配管を介して一次圧導入室４９内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、起動弁が閉弁され、作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば高速自動車道等のトンネルに設置されて放水ヘッドに加圧水を供給して放水させる自動弁装置およびそれに用いられる圧力調整弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の散水システムがトンネルに用いられる場合、トンネルの長手方向を所定の距離毎に区切って防火区画を設定し、火災発生時にその火元を含む防火区画を特定し、その防火区画の領域全体に散水する。この散水システムでは、加圧水供給源に接続された主配管が埋設されてトンネル内に敷設され、各防火区画において、分岐配管が主配管から分岐してトンネルの側壁に沿って立ち上がり、その先端に放水ヘッドが接続される。放水ヘッドは防火区画の大きさに合わせて必要な個数が設けられる。各分岐配管には、仕切り弁が設けられ、さらに、その二次側に自動弁装置が設けられる。この自動弁装置は、火災発生時に開いて放水ヘッドに加圧水を供給し、鎮火後閉じて放水ヘッドへの加圧水の供給を停止させる。
【０００３】
このような従来の自動弁装置は、放水ヘッドに加圧水を供給する自動弁と、自動弁の弁体を開閉駆動するアクチュエータと、アクチュエータに所定圧力に調整された駆動用の加圧水を供給する圧力調整弁と、アクチュエータに対する加圧水の供給が停止した状態で圧力調整弁を経由してアクチュエータの加圧水を排水させる自動排水弁と、などを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の自動弁装置においては、放水ヘッドからの放水が終了し、アクチュエータに対する加圧水の供給が停止した状態となると、アクチュエータ内の加圧水が、圧力調整弁内に入り、オリフィスを通って圧力調整弁の配管側の部屋に移動する。ついで、圧力調整弁から配管に流れ出し、配管内を流れて自動排水弁からドレインに排水され、アクチュエータ内の圧力が低下し、自動弁の弁体が閉じられる。
【０００６】
この圧力調整弁内のオリフィスは、アクチュエータによる圧力調整時に、アクチュエータの動作に影響を及ぼさず、かつ放水終了後に主弁を閉弁させるためにアクチュエータの加圧水を排水させるときに、過度の水撃を発生させないように、微小な隙間に調整されていた。そこで、加圧水中の異物がオリフィスに詰まり、さらには生成物がオリフィスに生成され、最悪の場合には、自動弁の弁体が閉じられなくなるという不具合が発生する。
【０００７】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、オリフィス部の隙間が放水終了後に広げられるように構成され、隙間への異物の詰まりや生成物の生成を抑え、主弁が閉じられない事態の発生を回避できる自動弁装置およびそれに用いられる圧力調整弁を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による自動弁装置は、連通孔を有する隔離壁により仕切られた一次側流路と二次側流路とを有する胴体部、上記一次側流路側から上記連通孔を開閉する主弁、上記二次側流路を介して上記連通孔に対向するように上記胴体部に突設された筒状のシリンダ、および上記シリンダ内に摺動可能に配設され、該シリンダ内の上記二次側流路と反対側に画成される作動室内の圧力に応じて上記主弁を開閉駆動するピストンを有する自動弁と、一次圧導入室、二次圧導入室、上記一次圧導入室を大気に開閉する弁部、上記一次圧導入室と上記二次圧導入室とを連通する連通路、上記二次圧導入室内の圧力に応じて上記弁部を開閉させる弁駆動機構、および上記連通路に形成されたオリフィス部を有する圧力調整弁と、上記一次側流路と上記作動室とを連通する第１配管と、上記第１配管の経路中に配設され、一次側加圧水の上記作動室への供給を制御する起動弁と、上記二次側流路と上記二次圧導入室とを連通する第２配管と、上記作動室と上記一次圧導入室とを連通する第３配管と、を備えている。上記圧力調整弁は、上記起動弁の開弁状態では、上記二次側流路から上記第２配管を介して供給される上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力に応じて上記弁部を開閉させて、上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力が所定圧力となるように上記主弁の開度を制御し、上記起動弁が閉弁されると、上記作動室内の一次側加圧水を上記第３配管および上記一次圧導入室を介して上記オリフィス部から上記二次圧導入室に流出させて上記作動室内の一次側加圧水の圧力を下げ、上記主弁を閉じるように構成されている。上記オリフィス部は、上記起動弁が開弁され、上記一次側加圧水が上記第３配管を介して上記一次圧導入室内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、上記起動弁が閉弁され、上記作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、上記主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、オリフィス部は、起動弁が開弁され、一次側加圧水が第３配管を介して一次圧導入室内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、起動弁が閉弁され、作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されている。そこで、一次側加圧水中の異物がオリフィス部の隙間に入り込んでも、放水終了後にオリフィス部の隙間が第２隙間に広げられ、異物がオリフィス部の隙間から落下する。また、放水終了後にオリフィス部の隙間が第２隙間に広げられるので、生成物がオリフィス部の隙間に生成されにくい。これにより、オリフィス部の隙間がふさがり、主弁の閉弁時間が長くなったり、主弁が閉じなくなるような事態の発生が未然に回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る自動弁装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の上昇動作を説明する図である。
【図３】この発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の低下動作を説明する図である。
【図４】この発明に係る自動弁装置における放水停止動作を説明する図である。
【図５】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁を示す断面図である。
【図６】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁を示す断面図である。
【図７】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の非作動状態を示す要部断面図である。
【図８】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の作動状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の自動弁装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１２】
図１はこの発明に係る自動弁装置を示す概略構成図である。
図１において、自動弁装置は、主弁７の開度を変化させて、一次側流路２から二次側流路３に流れる一次側加圧水の流量を調整する自動弁１００と、自動弁１００の主弁７の主弁駆動機構に一次側加圧水を供給して自動弁装置を起動する起動弁２００と、二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したことを感知して主弁７の開度を設定開度に制御する圧力調整弁４００と、自動弁１００の二次側に配置され、放水ヘッドから放水時には開放し、また放水ヘッドから放水せず、自動弁１００のテストをするときなどに閉鎖する制水弁２５と、二次側流路３内の二次側加圧水を排水する排水ユニット３００と、自動弁１００の二次側加圧水の圧力が所定の放水圧以上となると放水信号を監視室などに発信する圧力スイッチ２０と、を備えている。
【００１３】
この自動弁装置は、自動弁１００の一次側流路２が主配管（図示せず）に接続され、二次側流路３が制水弁２５を介して二次側配管１５に接続され、放水ヘッド１６が二次側配管１５の先端に設けられている。この自動弁装置は、火災発生時に自動弁１００が開いて放水ヘッド１６に加圧水を供給し、鎮火後閉じて放水ヘッド１６への加圧水の供給を停止させる。
【００１４】
まず、自動弁１００の構造について説明する。
自動弁１００は、胴本体部１ａと胴本体部１ａの両側に同軸に相対して配設される一次側および二次側管路１ｂ、１ｃとからなる胴体部１を備える。胴本体部１ａは、同軸に配設された一次側および二次側管路１ｂ，１ｃの軸心（以降、胴体部軸心とする）と直交する断面形状が円形であり、かつ該円形断面の直径が一次側管路１ｂから二次側管路１ｃに向かって徐々に大きくなり、最大値を経て徐々に小さくなる外形形状の膨出体形状に作製されている。
【００１５】
隔離壁４が胴体部１内を一次側流路２と二次側流路３とに区画するように配設されている。連通孔５が一次側流路２と二次側流路３とを連通するように隔離壁４に穿設されている。一次側流路２には、一次側加圧水が一次側管路１ｂを介して供給され、二次側流路３は、二次側管路１ｃを介して二次側配管１５に接続される。円筒状のシリンダ６が、軸心を連通孔５の孔中心に一致させて、かつ、二次側流路３を挟んで連通孔５と相対して、二次側流路３に開口するように胴本体部１ａに形成されている。このシリンダ６は、シリンダ６の軸心を胴体部１の軸心と直交させて胴本体部１ａの円形断面が最大径の部位に突設されている。
【００１６】
主弁７が胴体部１の一次側流路２内に連通孔５の外周縁部に形成される弁座４ａに胴体部１の軸心と直交する方向に接離自在に配設されている。また、付勢手段としてのスプリング８が主弁７を二次側流路３側に押圧するように一次側流路２内に縮設されている。これにより、主弁７が弁座４ａに密接し、一次側流路２と二次側流路３との間の流路を閉止している。
【００１７】
ピストン９がシリンダ６内に摺動自在に挿入され、Ｏリング１０がピストン９の外周部に嵌装されて、シリンダ６内が二次側流路３側のピストン室６ａと二次側流路３と反対側の作動室６ｂとに区画されている。さらに、ステム１１が、一端をピストン９の中心位置に固着され、他端を主弁７の中心位置に嵌着されて、その軸心がシリンダ６の軸心に一致するように取り付けられている。ここで、シリンダ６、スプリング８、ピストン９およびステム１１などにより主弁駆動機構が構成されている。そして、シリンダ６の軸心が主弁７の接離方向に一致している。
【００１８】
起動弁２００は、パイロット弁１８と、手動起動弁１９と、からなり、第１配管３０に並列に配設されている。また、止め弁１７が第１配管３０の起動弁２００の上流側に配設されている。
制水弁２５は、制水弁取付フランジ２７を用いて胴体部１の二次側管路１ｃに取り付けられている。
排水ユニット３００は、自動排水弁２１と、手動によるボール弁２２とからなり、第２配管３１に配設されている。圧力スイッチ２０が第２配管３１に配設されている。
【００１９】
つぎに、圧力調整弁４００の構造について図５乃至図８を参照しつつ説明する。図５および図６はそれぞれこの発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁を示す断面図、図７はこの発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の非作動状態を示す要部断面図、図８はこの発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の作動状態を示す要部断面図である。
【００２０】
圧力調整弁４００は、ダイヤフラム４０がダイヤフラムホルダ４１に保持されてスプリングケース４２と弁ボディ４６とに挟持されて構成されている。スプリングケース４２は、有底円筒状に作製されている。そして、自動弁１００の二次側の規定圧力を設定するためのスプリング荷重を加えるスプリング４３がスプリングシート４４とダイヤフラムホルダ４１との間に縮設されている。さらに、圧力調整用ボルト４５がスプリングケース４２の頂部を貫通するように螺着されており、圧力調整用ボルト４５のスプリングケース４２内への延出量を調整することによりスプリング４３の収縮量を調整でき、スプリング荷重を調整できる。
【００２１】
弁ボディ４６には、ダイヤフラム４０により画成される二次圧導入室４７と、二次圧導入室４７に二次圧を導入する二次圧導入ポート４８と、一次圧導入室４９と、一次圧導入室４９に一次圧を導入する一次圧導入ポート５０と、二次圧導入室４７と一次圧導入室４９とを連通する連通路５１と、一次圧導入室４９と大気とを連通する排水ポート５２と、が形成されている。
軸棒５３は、一端をダイヤフラムホルダ４１に固着され、二次圧導入室４７を通過して弁ボディ４６を貫通して一次圧導入室４９内に延出するように配設され、ダイヤフラム４０の変位に連動して往復移動可能に構成されている。なお、軸棒５３の弁ボディ４６の貫通部にはＯリング５７が装着され、二次圧導入室４７と一次圧導入室４９との間のシールが確保されている。
【００２２】
プラグ５５は、有底円筒状に作製され、底部側を一次圧導入室４９に向けて排水ポート５２に嵌着保持されている。プラグ５５の底部には、所定口径の弁座５６が形成されており、軸棒５３の先端部に形成された弁体５４が軸棒５３の往復移動により弁座５６に接離可能となっている。
ここで、弁体５４と弁座５６が弁部を構成する。弁体５４は円錐形状に作製され、弁座５６と同軸に配置されている。また、ダイヤフラム４０、スプリングケース４２、スプリング４３、軸棒５３などにより、弁駆動機構を構成する。
【００２３】
オリフィスプレート６０が連通路５１を遮断するように配設され、連通穴６１がオリフィスプレート６０を貫通するように形成されている。そして、連通穴６１の一次圧導入室４９側が円錐形状に大径化され、オリフィス用弁座６２を構成している。オリフィス用弁体６３が、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの耐食性に優れた材料を用いて球状に作製され、一次圧導入室４９内に導入される一次圧を作動力として、切頭円錐形の内周面により構成されるオリフィス用弁座６２に接離可能に連通穴６１内のオリフィスプレート６０の一次圧導入室４９側に配設されている。
【００２４】
隙間確保手段としての隙間調整治具６４は、ブロック本体６５、調整棒６６と、および調整棒６６の後端に一体に形成され、ブロック本体６５に形成された雌ねじ部に螺着され、雌ねじ部に沿って回転して調整棒を進退させる調整ねじ６７を有し、調整棒６６の先端が二次圧導入室４７側から連通穴６１に挿入されるように弁ボディ４６に装着される。そして、隙間調整治具６４は、調整ねじ６７を回転させて調整棒６６の連通穴６１への挿入量が調整可能に構成されている。
【００２５】
このように構成された圧力調整弁４００では、圧力調整用ボルト４５のスプリングケース４２内への延出量が調整され、スプリング荷重が設定値となるように調整される。そして、ダイヤフラム４０は、ダイヤフラムホルダ４１を介して作用するスプリング荷重により一次圧導入室４９側に変位し、弁体５４が弁座５６に当接し、閉弁状態となっている（初期状態）。
【００２６】
一次圧が一次圧導入ポート５０から一次圧導入室４９に導入されると、一次圧導入室４９に導入された一次圧がオリフィス用弁体６３に作用し、オリフィス用弁体６３がオリフィス用弁座６２側に移動する。このとき、図８に示されるように、オリフィス用弁体６３が連通穴６１に挿入された調整棒６６の先端に当接する。そして、一次圧導入室４９に導入された一次圧の変動およびオリフィス用弁体６３の自重により、オリフィス用弁体６３が調整棒６６の軸心に対して傾き、オリフィス用弁体６３の一部のみがオリフィス用弁座６２に接し、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間に隙間が形成される。
【００２７】
そして、隙間調整治具６４の調整ねじ６７を回転させて調整棒６６の連通穴６１への挿入量を変え、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が微小な第１隙間に調整される。また、一次圧導入室４９に導入された一次圧の圧力が弱まると、図７に示されるように、オリフィス用弁体６３が自重によりオリフィス用弁座６２から外れて、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との隙間が大きな第２隙間に拡大される。なお、オリフィス用弁座６２、オリフィス用弁体６３、調整棒６６などによりオリフィス部が構成される。
【００２８】
二次圧が二次圧導入ポート４８から二次圧導入室４７に導入され、二次圧導入室４７内の圧力が上昇する。そして、二次圧導入室４７内の圧力がスプリング荷重に勝ると、ダイヤフラム４０はスプリングケース４２側に変位し、弁体５４が弁座５６から離反し、開弁状態となる。これにより、一次圧導入ポート５０から一次圧導入室４９内に導入されている一次圧が排水ポート５２から排出される。また、二次圧導入室４７内の圧力が低下してスプリング荷重より劣ると、ダイヤフラム４０は一次圧導入室４９側に変位し、弁体５４が弁座５６に当接し、閉弁状態となる。これにより、排水ポート５２からの一次圧の排出が停止される。なお、圧力調整弁４００は、常閉式の圧力調整弁である。
【００２９】
この圧力調整弁４００は、後述するように、二次側流路３内の二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、放水の規定圧を設定する規定圧設定機構として機能する。そして、スプリング荷重を調整することで、放水の規定圧を調整できる。また、圧力調整弁４００は、後述するように、作動室６ｂ内の一次側加圧水をオリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の微小な第１隙間から二次圧導入室４７に流出して主弁７を閉弁させる放水停止後の主弁７の閉弁機構として機能する。
【００３０】
ここで、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が、狭すぎると、当該隙間からの一次側加圧水の流出量が少なくなり、シリンダ６の作動室６ｂ内への一次側加圧水の供給停止から自動弁１００の主弁７の閉弁までの時間が長くなってしまう。当該隙間が広くなると、当該隙間からの一次側加圧水の流出量が多くなり、作動室６ｂ内の圧力が上昇せず、圧力調整弁４００の規定圧設定機能に影響を及ぼしてしまう。当該隙間がさらに広くなると、放水停止後、主弁７がすぐさま閉弁して、構成部品の耐久性に影響を及ぼす水撃が発生し、信頼性を低下させてしまう。
そこで、自動弁装置の据付後、据付現場の水圧などの状況を考慮し、スプリング荷重およびオリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が要求仕様に合うように、圧力調整用ボルト４５および調整ねじ６７により調整される。
【００３１】
つぎに、配管系統について説明する。
第１配管３０は、一端が起動弁２００を介して自動弁１００の一次側流路２に接続され、他端が自動弁１００の作動室６ｂに接続されている。そして、第２配管３１は、一端が自動弁１００の二次側流路３に接続され、他端が圧力調整弁４００の二次圧導入室４７に接続されている。また、第３配管３２は、第１配管３０から分岐し、圧力調整弁４００の一次圧導入ポート５０に接続されている。なお、第３配管３２は、第１配管３０を介さず、作動室６ｂに直接接続してもよい。
【００３２】
つぎに、このように構成された自動弁装置の動作について図１乃至図４を参照しつつ説明する。図２はこの発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の上昇動作を説明する図、図３はこの発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の低下動作を説明する図、図４はこの発明に係る自動弁装置における放水停止動作を説明する図である。
【００３３】
まず、監視状態では、図１に示されるように、制水弁２５が操作ハンドル２６を操作して開放され、止め弁１７が開放され、自動排水弁２１が大気圧により開放され、ボール弁２２が閉止される。
【００３４】
ついで、パイロット弁１８または手動起動弁１９が開放されると、主配管（図示せず）から一次側流路２内に供給された一次側加圧水が、第１配管３０および第３配管３２を介して一次圧導入室４９内に流入、充水される。これにより、オリフィス用弁体６３が一次圧導入室４９に充水された一次側加圧水に押圧されてオリフィス用弁座６２側に移動し、調整棒６６の先端に当接し、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間に隙間（第１隙間）が確保される。
【００３５】
また、パイロット弁１８または手動起動弁１９の開放と同時に、一次側加圧水が、第１配管３０を介して作動室６ｂ内に流入、充水される。これにより、作動室６ｂ内の圧力が上昇し、ピストン９が図１中左側に移動する。このピストン９の移動力がステム１１を介して主弁７に伝達され、主弁７がスプリング８の付勢力に抗して図１中左側に移動する。そして、主弁７が弁座４ａから離反し、一次側加圧水が、一次側流路２内から二次側流路３内に流入する。そして、図２に示されるように、一次側加圧水が二次側流路３に充水され、二次側加圧水となって二次側配管１５を流通し、放水ヘッド１６から放水される。
【００３６】
二次側流路３内の二次側加圧水は、自動排水弁２１を閉止させるとともに、第２配管３１を介して圧力調整弁４００の二次圧導入室４７に供給される。そして、二次側流路３内の二次側加圧水の圧力が上昇し、二次圧導入室４７内の圧力が所定圧力より高くなると、圧力調整弁４００が開弁される。これにより、第１配管３０を介して自動弁１００の作動室６ｂ内に供給される一次側加圧水は、図３に示されるように、第３配管３２および一次圧導入室４９を介して圧力調整弁４００の排水ポート５２から排水される。そこで、作動室６ｂ内の圧力が低下し、ピストン９が、図３中右側に移動し、主弁７の開度が小さくなる。
【００３７】
ついで、主弁７の開度が小さくなり、一次側流路２内から二次側流路３内に流入する一次側加圧水の流量が少なくなる。そして、二次側流路３内の二次側加圧水の圧力が低下し、二次圧導入室４７内の圧力が所定圧力より低くなると、圧力調整弁４００が図２に示されるように閉弁される。これにより、一次側加圧水が、第１配管３０を介して自動弁１００の作動室６ｂ内に供給され、作動室６ｂ内の圧力が上昇し、ピストン９が、図２中左側に移動し、主弁７の開度が大きくなる。このように、圧力調整弁４００の開弁/閉弁動作が繰り返され、二次側加圧水の圧力が所定圧力に調整される。そして、所定圧力に調整された二次側加圧水が放水ヘッド１６から放水される。
【００３８】
放水ヘッド１６からの放水が終了し、パイロット弁１８および手動起動弁１９が閉弁されると、第１配管３０を介して自動弁１００の作動室６ｂへの一次側加圧水の供給がなくなる。そして、作動室６ｂおよび第１配管３０内の一次側加圧水が、図４に矢印で示されるように、第３配管３２、一次圧導入室４９およびオリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間（第１隙間）を通って二次圧導入室４７に流出する。これにより、作動室６ｂ内の一次側加圧水の圧力が低下し、スプリング８の付勢力により、主弁７が閉弁される。
【００３９】
主弁７が閉弁されると、自動排水弁２１が開放され、二次側配管１５、二次側流路３および二次圧導入室４７内の残水が第２配管３１を介して自動排水弁２１から排水される。そして、一次圧導入室４９と二次圧導入室４７との差圧が大きくなり、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間（第１隙間）を通って二次圧導入室４７への一次側加圧水の流出が加速される。二次圧導入室４７に流出した一次側加圧水は、図４中矢印で示されるように、第２配管３１を通って自動排水弁２１から排水される。これにより、作動室６ｂおよび第１配管３０内の一次側加圧水の排出が促進される。そして、一次圧導入室４９内の圧力が、オリフィス用弁体６３が自重によりオリフィス用弁座６２の内周面を転げ落ちる力より低下すると、オリフィス用弁体６３は自重によりオリフィス用弁座６２の内周面を転げ落ちる。そこで、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が広げられ、第２隙間となる。
【００４０】
ついで、自動弁１００の開閉動作の確認や圧力調整弁４００の設定確認を行う場合、操作ハンドル２６を操作して制水弁２５が閉止される。この時、自動排水弁２１は大気圧により開放され、ボール弁２２が閉止される。そして、起動弁２００を操作し、主弁７を開閉して、自動弁１００の開閉動作の確認や圧力調整弁４００の設定確認を行う。
【００４１】
このように構成された自動弁装置では、圧力調整弁４００の一次圧導入室４９と二次圧導入室４７とを連通する連通路５１にオリフィス部を形成し、放水停止後の主弁７の閉弁機構を構成している。そして、オリフィス部は、一次圧導入室４９内の圧力が大きくなると、微小な第１隙間に保持され、一次圧導入室４９内の圧力が低くなると、広い第２隙間に保持されるように構成されている。そこで、生成物が当該隙間に生成されない。また、自動弁装置の動作時に、異物がオリフィス部の隙間に詰まっても、自動弁装置の停止時に、オリフィス部の隙間が拡大し、当該隙間に詰まっていた異物が外れる。したがって、異物や生成物によりオリフィス部の隙間が狭くなり、主弁７の閉弁時間が長くなる、あるいは主弁７が閉じられなくなるという不具合の発生が未然に回避され、長期的に安定した動作を実現できる自動弁装置が得られる。
【００４２】
また、圧力調整用ボルト４５がスプリングケース４２に取り付けられ、スプリング４３の長さ、即ちスプリング荷重を調整可能になっているので、現場毎に、放水の規定圧を設定できる。
また、オリフィス部の隙間が調整可能に構成されているので、現場にて、水圧などの状況を考慮して、放水停止後の主弁７の閉弁時間を設定できる。
【００４３】
オリフィス部が、オリフィス用弁座６２、一次圧導入室４９内の圧力を作動力してオリフィス用弁座６２に接離する球状のオリフィス用弁体６３、およびオリフィス用弁座６２に接しようとするオリフィス用弁体６３に当接して隙間を形成する調整棒６６により構成されているので、オリフィス部の構成の簡略化が図られ、オリフィス部を連通路５１に簡易に構築することができる。
【００４４】
また、調整ねじ６７をブロック本体６５に形成された雌ねじ部に螺着し、調整棒６６を調整ねじ６７の先端に一体に形成して、隙間調整治具６４を構成しているので、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間を簡易に、かつ高精度に調整できる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、低圧放水を行わない自動弁装置を例にあげて説明しているが、規定圧放水前に低圧放水を行う自動弁装置にも本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態では、圧力調整弁はオリフィス部を内蔵するものとして説明しているが、圧力調整弁とオリフィス部とを配管で接続するような別体の形態も、本発明の圧力調整弁に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 胴体部、２ 一次側流路、３ 二次側流路、４ａ 弁座、６ シリンダ、６ｂ 作動室、７ 主弁、８ スプリング（付勢手段）、９ ピストン、１８ パイロット弁（起動弁）、１９ 手動起動弁（起動弁）、３０ 第１配管、３１ 第２配管、３２ 第３配管、４０ ダイヤフラム（弁駆動機構）、４２ スプリングケース（弁駆動機構）、４３ スプリング（弁駆動機構）、４６ 弁ボディ、４７ 二次圧導入室、４８ 二次圧導入ポート、４９ 一次圧導入室、５０ 一次圧導入ポート、５１ 連通路、６２ オリフィス用弁座（オリフィス部）、６３ オリフィス用弁体（オリフィス部）、６４ 隙間調整治具（隙間確保手段、オリフィス部）、６５ ブロック本体、６６ 調整棒、６７ 調整ねじ、１００ 自動弁、２００ 起動弁、４００ 圧力調整弁。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば高速自動車道等のトンネルに設置されて放水ヘッドに加圧水を供給して放水させる自動弁装置およびそれに用いられる圧力調整弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の散水システムがトンネルに用いられる場合、トンネルの長手方向を所定の距離毎に区切って防火区画を設定し、火災発生時にその火元を含む防火区画を特定し、その防火区画の領域全体に散水する。この散水システムでは、加圧水供給源に接続された主配管が埋設されてトンネル内に敷設され、各防火区画において、分岐配管が主配管から分岐してトンネルの側壁に沿って立ち上がり、その先端に放水ヘッドが接続される。放水ヘッドは防火区画の大きさに合わせて必要な個数が設けられる。各分岐配管には、仕切り弁が設けられ、さらに、その二次側に自動弁装置が設けられる。この自動弁装置は、火災発生時に開いて放水ヘッドに加圧水を供給し、鎮火後閉じて放水ヘッドへの加圧水の供給を停止させる。
【０００３】
このような従来の自動弁装置は、放水ヘッドに加圧水を供給する自動弁と、自動弁の弁体を開閉駆動するアクチュエータと、アクチュエータに所定圧力に調整された駆動用の加圧水を供給する圧力調整弁と、アクチュエータに対する加圧水の供給が停止した状態で圧力調整弁を経由してアクチュエータの加圧水を排水させる自動排水弁と、などを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の自動弁装置においては、放水ヘッドからの放水が終了し、アクチュエータに対する加圧水の供給が停止した状態となると、アクチュエータ内の加圧水が、圧力調整弁内に入り、オリフィスを通って圧力調整弁の配管側の部屋に移動する。ついで、圧力調整弁から配管に流れ出し、配管内を流れて自動排水弁からドレインに排水され、アクチュエータ内の圧力が低下し、自動弁の弁体が閉じられる。
【０００６】
この圧力調整弁内のオリフィスは、アクチュエータによる圧力調整時に、アクチュエータの動作に影響を及ぼさず、かつ放水終了後に主弁を閉弁させるためにアクチュエータの加圧水を排水させるときに、過度の水撃を発生させないように、微小な隙間に調整されていた。そこで、加圧水中の異物がオリフィスに詰まり、さらには生成物がオリフィスに生成され、最悪の場合には、自動弁の弁体が閉じられなくなるという不具合が発生する。
【０００７】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、オリフィス部の隙間が放水終了後に広げられるように構成され、隙間への異物の詰まりや生成物の生成を抑え、主弁が閉じられない事態の発生を回避できる自動弁装置およびそれに用いられる圧力調整弁を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による自動弁装置は、連通孔を有する隔離壁により仕切られた一次側流路と二次側流路とを有する胴体部、上記一次側流路側から上記連通孔を開閉する主弁、上記二次側流路を介して上記連通孔に対向するように上記胴体部に突設された筒状のシリンダ、および上記シリンダ内に摺動可能に配設され、該シリンダ内の上記二次側流路と反対側に画成される作動室内の圧力に応じて上記主弁を開閉駆動するピストンを有する自動弁と、一次圧導入室、二次圧導入室、上記一次圧導入室を大気に開閉する弁部、上記一次圧導入室と上記二次圧導入室とを連通する連通路、上記二次圧導入室内の圧力に応じて上記弁部を開閉させる弁駆動機構、および上記連通路に形成されたオリフィス部を有する圧力調整弁と、上記一次側流路と上記作動室とを連通する第１配管と、上記第１配管の経路中に配設され、一次側加圧水の上記作動室への供給を制御する起動弁と、上記二次側流路と上記二次圧導入室とを連通する第２配管と、上記作動室と上記一次圧導入室とを連通する第３配管と、を備えている。上記圧力調整弁は、上記起動弁の開弁状態では、上記二次側流路から上記第２配管を介して供給される上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力に応じて上記弁部を開閉させて、上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力が所定圧力となるように上記主弁の開度を制御し、上記起動弁が閉弁されると、上記作動室内の一次側加圧水を上記第３配管および上記一次圧導入室を介して上記オリフィス部から上記二次圧導入室に流出させて上記作動室内の一次側加圧水の圧力を下げ、上記主弁を閉じるように構成されている。上記オリフィス部は、上記起動弁が開弁され、上記一次側加圧水が上記第３配管を介して上記一次圧導入室内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、上記起動弁が閉弁され、上記作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、上記主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、オリフィス部は、起動弁が開弁され、一次側加圧水が第３配管を介して一次圧導入室内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、起動弁が閉弁され、作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されている。そこで、一次側加圧水中の異物がオリフィス部の隙間に入り込んでも、放水終了後にオリフィス部の隙間が第２隙間に広げられ、異物がオリフィス部の隙間から落下する。また、放水終了後にオリフィス部の隙間が第２隙間に広げられるので、生成物がオリフィス部の隙間に生成されにくい。これにより、オリフィス部の隙間がふさがり、主弁の閉弁時間が長くなったり、主弁が閉じなくなるような事態の発生が未然に回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る自動弁装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の上昇動作を説明する図である。
【図３】この発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の低下動作を説明する図である。
【図４】この発明に係る自動弁装置における放水停止動作を説明する図である。
【図５】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁を示す断面図である。
【図６】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁を示す断面図である。
【図７】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の非作動状態を示す要部断面図である。
【図８】この発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の作動状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の自動弁装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１２】
図１はこの発明に係る自動弁装置を示す概略構成図である。
図１において、自動弁装置は、主弁７の開度を変化させて、一次側流路２から二次側流路３に流れる一次側加圧水の流量を調整する自動弁１００と、自動弁１００の主弁７の主弁駆動機構に一次側加圧水を供給して自動弁装置を起動する起動弁２００と、二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したことを感知して主弁７の開度を設定開度に制御する圧力調整弁４００と、自動弁１００の二次側に配置され、放水ヘッドから放水時には開放し、また放水ヘッドから放水せず、自動弁１００のテストをするときなどに閉鎖する制水弁２５と、二次側流路３内の二次側加圧水を排水する排水ユニット３００と、自動弁１００の二次側加圧水の圧力が所定の放水圧以上となると放水信号を監視室などに発信する圧力スイッチ２０と、を備えている。
【００１３】
この自動弁装置は、自動弁１００の一次側流路２が主配管（図示せず）に接続され、二次側流路３が制水弁２５を介して二次側配管１５に接続され、放水ヘッド１６が二次側配管１５の先端に設けられている。この自動弁装置は、火災発生時に自動弁１００が開いて放水ヘッド１６に加圧水を供給し、鎮火後閉じて放水ヘッド１６への加圧水の供給を停止させる。
【００１４】
まず、自動弁１００の構造について説明する。
自動弁１００は、胴本体部１ａと胴本体部１ａの両側に同軸に相対して配設される一次側および二次側管路１ｂ、１ｃとからなる胴体部１を備える。胴本体部１ａは、同軸に配設された一次側および二次側管路１ｂ，１ｃの軸心（以降、胴体部軸心とする）と直交する断面形状が円形であり、かつ該円形断面の直径が一次側管路１ｂから二次側管路１ｃに向かって徐々に大きくなり、最大値を経て徐々に小さくなる外形形状の膨出体形状に作製されている。
【００１５】
隔離壁４が胴体部１内を一次側流路２と二次側流路３とに区画するように配設されている。連通孔５が一次側流路２と二次側流路３とを連通するように隔離壁４に穿設されている。一次側流路２には、一次側加圧水が一次側管路１ｂを介して供給され、二次側流路３は、二次側管路１ｃを介して二次側配管１５に接続される。円筒状のシリンダ６が、軸心を連通孔５の孔中心に一致させて、かつ、二次側流路３を挟んで連通孔５と相対して、二次側流路３に開口するように胴本体部１ａに形成されている。このシリンダ６は、シリンダ６の軸心を胴体部１の軸心と直交させて胴本体部１ａの円形断面が最大径の部位に突設されている。
【００１６】
主弁７が胴体部１の一次側流路２内に連通孔５の外周縁部に形成される弁座４ａに胴体部１の軸心と直交する方向に接離自在に配設されている。また、付勢手段としてのスプリング８が主弁７を二次側流路３側に押圧するように一次側流路２内に縮設されている。これにより、主弁７が弁座４ａに密接し、一次側流路２と二次側流路３との間の流路を閉止している。
【００１７】
ピストン９がシリンダ６内に摺動自在に挿入され、Ｏリング１０がピストン９の外周部に嵌装されて、シリンダ６内が二次側流路３側のピストン室６ａと二次側流路３と反対側の作動室６ｂとに区画されている。さらに、ステム１１が、一端をピストン９の中心位置に固着され、他端を主弁７の中心位置に嵌着されて、その軸心がシリンダ６の軸心に一致するように取り付けられている。ここで、シリンダ６、スプリング８、ピストン９およびステム１１などにより主弁駆動機構が構成されている。そして、シリンダ６の軸心が主弁７の接離方向に一致している。
【００１８】
起動弁２００は、パイロット弁１８と、手動起動弁１９と、からなり、第１配管３０に並列に配設されている。また、止め弁１７が第１配管３０の起動弁２００の上流側に配設されている。
制水弁２５は、制水弁取付フランジ２７を用いて胴体部１の二次側管路１ｃに取り付けられている。
排水ユニット３００は、自動排水弁２１と、手動によるボール弁２２とからなり、第２配管３１に配設されている。圧力スイッチ２０が第２配管３１に配設されている。
【００１９】
つぎに、圧力調整弁４００の構造について図５乃至図８を参照しつつ説明する。図５および図６はそれぞれこの発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁を示す断面図、図７はこの発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の非作動状態を示す要部断面図、図８はこの発明に係る自動弁装置に用いられる圧力調整弁の作動状態を示す要部断面図である。
【００２０】
圧力調整弁４００は、ダイヤフラム４０がダイヤフラムホルダ４１に保持されてスプリングケース４２と弁ボディ４６とに挟持されて構成されている。スプリングケース４２は、有底円筒状に作製されている。そして、自動弁１００の二次側の規定圧力を設定するためのスプリング荷重を加えるスプリング４３がスプリングシート４４とダイヤフラムホルダ４１との間に縮設されている。さらに、圧力調整用ボルト４５がスプリングケース４２の頂部を貫通するように螺着されており、圧力調整用ボルト４５のスプリングケース４２内への延出量を調整することによりスプリング４３の収縮量を調整でき、スプリング荷重を調整できる。
【００２１】
弁ボディ４６には、ダイヤフラム４０により画成される二次圧導入室４７と、二次圧導入室４７に二次圧を導入する二次圧導入ポート４８と、一次圧導入室４９と、一次圧導入室４９に一次圧を導入する一次圧導入ポート５０と、二次圧導入室４７と一次圧導入室４９とを連通する連通路５１と、一次圧導入室４９と大気とを連通する排水ポート５２と、が形成されている。
軸棒５３は、一端をダイヤフラムホルダ４１に固着され、二次圧導入室４７を通過して弁ボディ４６を貫通して一次圧導入室４９内に延出するように配設され、ダイヤフラム４０の変位に連動して往復移動可能に構成されている。なお、軸棒５３の弁ボディ４６の貫通部にはＯリング５７が装着され、二次圧導入室４７と一次圧導入室４９との間のシールが確保されている。
【００２２】
プラグ５５は、有底円筒状に作製され、底部側を一次圧導入室４９に向けて排水ポート５２に嵌着保持されている。プラグ５５の底部には、所定口径の弁座５６が形成されており、軸棒５３の先端部に形成された弁体５４が軸棒５３の往復移動により弁座５６に接離可能となっている。
ここで、弁体５４と弁座５６が弁部を構成する。弁体５４は円錐形状に作製され、弁座５６と同軸に配置されている。また、ダイヤフラム４０、スプリングケース４２、スプリング４３、軸棒５３などにより、弁駆動機構を構成する。
【００２３】
オリフィスプレート６０が連通路５１を遮断するように配設され、連通穴６１がオリフィスプレート６０を貫通するように形成されている。そして、連通穴６１の一次圧導入室４９側が円錐形状に大径化され、オリフィス用弁座６２を構成している。オリフィス用弁体６３が、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの耐食性に優れた材料を用いて球状に作製され、一次圧導入室４９内に導入される一次圧を作動力として、切頭円錐形の内周面により構成されるオリフィス用弁座６２に接離可能に連通穴６１内のオリフィスプレート６０の一次圧導入室４９側に配設されている。
【００２４】
隙間確保手段としての隙間調整治具６４は、ブロック本体６５、調整棒６６と、および調整棒６６の後端に一体に形成され、ブロック本体６５に形成された雌ねじ部に螺着され、雌ねじ部に沿って回転して調整棒を進退させる調整ねじ６７を有し、調整棒６６の先端が二次圧導入室４７側から連通穴６１に挿入されるように弁ボディ４６に装着される。そして、隙間調整治具６４は、調整ねじ６７を回転させて調整棒６６の連通穴６１への挿入量が調整可能に構成されている。
【００２５】
このように構成された圧力調整弁４００では、圧力調整用ボルト４５のスプリングケース４２内への延出量が調整され、スプリング荷重が設定値となるように調整される。そして、ダイヤフラム４０は、ダイヤフラムホルダ４１を介して作用するスプリング荷重により一次圧導入室４９側に変位し、弁体５４が弁座５６に当接し、閉弁状態となっている（初期状態）。
【００２６】
一次圧が一次圧導入ポート５０から一次圧導入室４９に導入されると、一次圧導入室４９に導入された一次圧がオリフィス用弁体６３に作用し、オリフィス用弁体６３がオリフィス用弁座６２側に移動する。このとき、図８に示されるように、オリフィス用弁体６３が連通穴６１に挿入された調整棒６６の先端に当接する。そして、一次圧導入室４９に導入された一次圧の変動およびオリフィス用弁体６３の自重により、オリフィス用弁体６３が調整棒６６の軸心に対して傾き、オリフィス用弁体６３の一部のみがオリフィス用弁座６２に接し、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間に隙間が形成される。
【００２７】
そして、隙間調整治具６４の調整ねじ６７を回転させて調整棒６６の連通穴６１への挿入量を変え、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が微小な第１隙間に調整される。また、一次圧導入室４９に導入された一次圧の圧力が弱まると、図７に示されるように、オリフィス用弁体６３が自重によりオリフィス用弁座６２から外れて、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との隙間が大きな第２隙間に拡大される。なお、オリフィス用弁座６２、オリフィス用弁体６３、調整棒６６などによりオリフィス部が構成される。
【００２８】
二次圧が二次圧導入ポート４８から二次圧導入室４７に導入され、二次圧導入室４７内の圧力が上昇する。そして、二次圧導入室４７内の圧力がスプリング荷重に勝ると、ダイヤフラム４０はスプリングケース４２側に変位し、弁体５４が弁座５６から離反し、開弁状態となる。これにより、一次圧導入ポート５０から一次圧導入室４９内に導入されている一次圧が排水ポート５２から排出される。また、二次圧導入室４７内の圧力が低下してスプリング荷重より劣ると、ダイヤフラム４０は一次圧導入室４９側に変位し、弁体５４が弁座５６に当接し、閉弁状態となる。これにより、排水ポート５２からの一次圧の排出が停止される。なお、圧力調整弁４００は、常閉式の圧力調整弁である。
【００２９】
この圧力調整弁４００は、後述するように、二次側流路３内の二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、放水の規定圧を設定する規定圧設定機構として機能する。そして、スプリング荷重を調整することで、放水の規定圧を調整できる。また、圧力調整弁４００は、後述するように、作動室６ｂ内の一次側加圧水をオリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の微小な第１隙間から二次圧導入室４７に流出して主弁７を閉弁させる放水停止後の主弁７の閉弁機構として機能する。
【００３０】
ここで、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が、狭すぎると、当該隙間からの一次側加圧水の流出量が少なくなり、シリンダ６の作動室６ｂ内への一次側加圧水の供給停止から自動弁１００の主弁７の閉弁までの時間が長くなってしまう。当該隙間が広くなると、当該隙間からの一次側加圧水の流出量が多くなり、作動室６ｂ内の圧力が上昇せず、圧力調整弁４００の規定圧設定機能に影響を及ぼしてしまう。当該隙間がさらに広くなると、放水停止後、主弁７がすぐさま閉弁して、構成部品の耐久性に影響を及ぼす水撃が発生し、信頼性を低下させてしまう。
そこで、自動弁装置の据付後、据付現場の水圧などの状況を考慮し、スプリング荷重およびオリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が要求仕様に合うように、圧力調整用ボルト４５および調整ねじ６７により調整される。
【００３１】
つぎに、配管系統について説明する。
第１配管３０は、一端が起動弁２００を介して自動弁１００の一次側流路２に接続され、他端が自動弁１００の作動室６ｂに接続されている。そして、第２配管３１は、一端が自動弁１００の二次側流路３に接続され、他端が圧力調整弁４００の二次圧導入室４７に接続されている。また、第３配管３２は、第１配管３０から分岐し、圧力調整弁４００の一次圧導入ポート５０に接続されている。なお、第３配管３２は、第１配管３０を介さず、作動室６ｂに直接接続してもよい。
【００３２】
つぎに、このように構成された自動弁装置の動作について図１乃至図４を参照しつつ説明する。図２はこの発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の上昇動作を説明する図、図３はこの発明に係る自動弁装置における放水時の２次側圧力の低下動作を説明する図、図４はこの発明に係る自動弁装置における放水停止動作を説明する図である。
【００３３】
まず、監視状態では、図１に示されるように、制水弁２５が操作ハンドル２６を操作して開放され、止め弁１７が開放され、自動排水弁２１が大気圧により開放され、ボール弁２２が閉止される。
【００３４】
ついで、パイロット弁１８または手動起動弁１９が開放されると、主配管（図示せず）から一次側流路２内に供給された一次側加圧水が、第１配管３０および第３配管３２を介して一次圧導入室４９内に流入、充水される。これにより、オリフィス用弁体６３が一次圧導入室４９に充水された一次側加圧水に押圧されてオリフィス用弁座６２側に移動し、調整棒６６の先端に当接し、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間に隙間（第１隙間）が確保される。
【００３５】
また、パイロット弁１８または手動起動弁１９の開放と同時に、一次側加圧水が、第１配管３０を介して作動室６ｂ内に流入、充水される。これにより、作動室６ｂ内の圧力が上昇し、ピストン９が図１中左側に移動する。このピストン９の移動力がステム１１を介して主弁７に伝達され、主弁７がスプリング８の付勢力に抗して図１中左側に移動する。そして、主弁７が弁座４ａから離反し、一次側加圧水が、一次側流路２内から二次側流路３内に流入する。そして、図２に示されるように、一次側加圧水が二次側流路３に充水され、二次側加圧水となって二次側配管１５を流通し、放水ヘッド１６から放水される。
【００３６】
二次側流路３内の二次側加圧水は、自動排水弁２１を閉止させるとともに、第２配管３１を介して圧力調整弁４００の二次圧導入室４７に供給される。そして、二次側流路３内の二次側加圧水の圧力が上昇し、二次圧導入室４７内の圧力が所定圧力より高くなると、圧力調整弁４００が開弁される。これにより、第１配管３０を介して自動弁１００の作動室６ｂ内に供給される一次側加圧水は、図３に示されるように、第３配管３２および一次圧導入室４９を介して圧力調整弁４００の排水ポート５２から排水される。そこで、作動室６ｂ内の圧力が低下し、ピストン９が、図３中右側に移動し、主弁７の開度が小さくなる。
【００３７】
ついで、主弁７の開度が小さくなり、一次側流路２内から二次側流路３内に流入する一次側加圧水の流量が少なくなる。そして、二次側流路３内の二次側加圧水の圧力が低下し、二次圧導入室４７内の圧力が所定圧力より低くなると、圧力調整弁４００が図２に示されるように閉弁される。これにより、一次側加圧水が、第１配管３０を介して自動弁１００の作動室６ｂ内に供給され、作動室６ｂ内の圧力が上昇し、ピストン９が、図２中左側に移動し、主弁７の開度が大きくなる。このように、圧力調整弁４００の開弁/閉弁動作が繰り返され、二次側加圧水の圧力が所定圧力に調整される。そして、所定圧力に調整された二次側加圧水が放水ヘッド１６から放水される。
【００３８】
放水ヘッド１６からの放水が終了し、パイロット弁１８および手動起動弁１９が閉弁されると、第１配管３０を介して自動弁１００の作動室６ｂへの一次側加圧水の供給がなくなる。そして、作動室６ｂおよび第１配管３０内の一次側加圧水が、図４に矢印で示されるように、第３配管３２、一次圧導入室４９およびオリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間（第１隙間）を通って二次圧導入室４７に流出する。これにより、作動室６ｂ内の一次側加圧水の圧力が低下し、スプリング８の付勢力により、主弁７が閉弁される。
【００３９】
主弁７が閉弁されると、自動排水弁２１が開放され、二次側配管１５、二次側流路３および二次圧導入室４７内の残水が第２配管３１を介して自動排水弁２１から排水される。そして、一次圧導入室４９と二次圧導入室４７との差圧が大きくなり、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間（第１隙間）を通って二次圧導入室４７への一次側加圧水の流出が加速される。二次圧導入室４７に流出した一次側加圧水は、図４中矢印で示されるように、第２配管３１を通って自動排水弁２１から排水される。これにより、作動室６ｂおよび第１配管３０内の一次側加圧水の排出が促進される。そして、一次圧導入室４９内の圧力が、オリフィス用弁体６３が自重によりオリフィス用弁座６２の内周面を転げ落ちる力より低下すると、オリフィス用弁体６３は自重によりオリフィス用弁座６２の内周面を転げ落ちる。そこで、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間が広げられ、第２隙間となる。
【００４０】
ついで、自動弁１００の開閉動作の確認や圧力調整弁４００の設定確認を行う場合、操作ハンドル２６を操作して制水弁２５が閉止される。この時、自動排水弁２１は大気圧により開放され、ボール弁２２が閉止される。そして、起動弁２００を操作し、主弁７を開閉して、自動弁１００の開閉動作の確認や圧力調整弁４００の設定確認を行う。
【００４１】
このように構成された自動弁装置では、圧力調整弁４００の一次圧導入室４９と二次圧導入室４７とを連通する連通路５１にオリフィス部を形成し、放水停止後の主弁７の閉弁機構を構成している。そして、オリフィス部は、一次圧導入室４９内の圧力が大きくなると、微小な第１隙間に保持され、一次圧導入室４９内の圧力が低くなると、広い第２隙間に保持されるように構成されている。そこで、生成物が当該隙間に生成されない。また、自動弁装置の動作時に、異物がオリフィス部の隙間に詰まっても、自動弁装置の停止時に、オリフィス部の隙間が拡大し、当該隙間に詰まっていた異物が外れる。したがって、異物や生成物によりオリフィス部の隙間が狭くなり、主弁７の閉弁時間が長くなる、あるいは主弁７が閉じられなくなるという不具合の発生が未然に回避され、長期的に安定した動作を実現できる自動弁装置が得られる。
【００４２】
また、圧力調整用ボルト４５がスプリングケース４２に取り付けられ、スプリング４３の長さ、即ちスプリング荷重を調整可能になっているので、現場毎に、放水の規定圧を設定できる。
また、オリフィス部の隙間が調整可能に構成されているので、現場にて、水圧などの状況を考慮して、放水停止後の主弁７の閉弁時間を設定できる。
【００４３】
オリフィス部が、オリフィス用弁座６２、一次圧導入室４９内の圧力を作動力してオリフィス用弁座６２に接離する球状のオリフィス用弁体６３、およびオリフィス用弁座６２に接しようとするオリフィス用弁体６３に当接して隙間を形成する調整棒６６により構成されているので、オリフィス部の構成の簡略化が図られ、オリフィス部を連通路５１に簡易に構築することができる。
【００４４】
また、調整ねじ６７をブロック本体６５に形成された雌ねじ部に螺着し、調整棒６６を調整ねじ６７の先端に一体に形成して、隙間調整治具６４を構成しているので、オリフィス用弁体６３とオリフィス用弁座６２との間の隙間を簡易に、かつ高精度に調整できる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、低圧放水を行わない自動弁装置を例にあげて説明しているが、規定圧放水前に低圧放水を行う自動弁装置にも本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態では、圧力調整弁はオリフィス部を内蔵するものとして説明しているが、圧力調整弁とオリフィス部とを配管で接続するような別体の形態も、本発明の圧力調整弁に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 胴体部、２ 一次側流路、３ 二次側流路、４ａ 弁座、６ シリンダ、６ｂ 作動室、７ 主弁、８ スプリング（付勢手段）、９ ピストン、１８ パイロット弁（起動弁）、１９ 手動起動弁（起動弁）、３０ 第１配管、３１ 第２配管、３２ 第３配管、４０ ダイヤフラム（弁駆動機構）、４２ スプリングケース（弁駆動機構）、４３ スプリング（弁駆動機構）、４６ 弁ボディ、４７ 二次圧導入室、４８ 二次圧導入ポート、４９ 一次圧導入室、５０ 一次圧導入ポート、５１ 連通路、６２ オリフィス用弁座（オリフィス部）、６３ オリフィス用弁体（オリフィス部）、６４ 隙間調整治具（隙間確保手段、オリフィス部）、６５ ブロック本体、６６ 調整棒、６７ 調整ねじ、１００ 自動弁、２００ 起動弁、４００ 圧力調整弁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連通孔を有する隔離壁により仕切られた一次側流路と二次側流路とを有する胴体部、上記一次側流路側から上記連通孔を開閉する主弁、上記二次側流路を介して上記連通孔に対向するように上記胴体部に突設された筒状のシリンダ、および上記シリンダ内に摺動可能に配設され、該シリンダ内の上記二次側流路と反対側に画成される作動室内の圧力に応じて上記主弁を開閉駆動するピストンを有する自動弁と、
一次圧導入室、二次圧導入室、上記一次圧導入室を大気に開閉する弁部、上記一次圧導入室と上記二次圧導入室とを連通する連通路、上記二次圧導入室内の圧力に応じて上記弁部を開閉させる弁駆動機構、および上記連通路に形成されたオリフィス部を有する圧力調整弁と、
上記一次側流路と上記作動室とを連通する第１配管と、
上記第１配管の経路中に配設され、一次側加圧水の上記作動室への供給を制御する起動弁と、
上記二次側流路と上記二次圧導入室とを連通する第２配管と、
上記作動室と上記一次圧導入室とを連通する第３配管と、を備え、
上記圧力調整弁は、
上記起動弁の開弁状態では、上記二次側流路から上記第２配管を介して供給される上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力に応じて上記弁部を開閉させて、上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力が所定圧力となるように上記主弁の開度を制御し、
上記起動弁が閉弁されると、上記作動室内の一次側加圧水を上記第３配管および上記一次圧導入室を介して上記オリフィス部から上記二次圧導入室に流出させて上記作動室内の一次側加圧水の圧力を下げ、上記主弁を閉じるように構成され、
上記オリフィス部は、
上記起動弁が開弁され、上記一次側加圧水が上記第３配管を介して上記一次圧導入室内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、
上記起動弁が閉弁され、上記作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、上記主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されていることを特徴とする自動弁装置。
【請求項２】
上記オリフィス部は、上記一次圧導入室側に口開き状の切頭円錐形の内周面を有するオリフィス用弁座と、上記一次圧導入室内の一次側加圧水の圧力を作動力として上記オリフィス用弁座に接離可能に配設された球状のオリフィス用弁体と、上記オリフィス用弁体が上記オリフィス用弁座に接したときに、該オリフィス用弁体と該オリフィス用弁座との間に上記第１隙間を確保させる隙間確保手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の自動弁装置。
【請求項３】
上記隙間確保手段は、上記第１隙間の大きさを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載の自動弁装置。
【請求項４】
一次圧導入室と、二次圧導入室と、上記一次圧導入室を大気に開閉する弁部と、上記一次圧導入室と上記二次圧導入室とを連通する連通路と、上記連通路に形成されたオリフィス部と、上記二次圧導入室内の二次圧が第１圧力に達すると上記弁部を開弁し、上記二次圧導入室内の二次圧が第１圧力未満であると上記弁部を閉弁させる弁駆動機構と、を備え、
上記オリフィス部は、上記一次圧導入室内の一次圧が第２圧力に達すると微小な第１隙間に保持され、上記一次圧導入室内の一次圧が第２圧力より低くなると上記第１隙間より広い第２隙間に保持されるように構成されていることを特徴とする圧力調整弁。
【請求項５】
上記オリフィス部は、上記一次圧導入室側に口開き状の切頭円錐形の内周面を有するオリフィス用弁座と、上記オリフィス用弁座に接離可能に配設された球状のオリフィス用弁体と、上記オリフィス用弁体が上記オリフィス用弁座に接したときに、該オリフィス用弁体と該オリフィス用弁座との間に上記第１隙間を確保させる隙間確保手段と、を備えていることを特徴とする請求項４記載の圧力調整弁。
【請求項６】
上記隙間確保手段は、上記第１隙間の大きさを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項５記載の圧力調整弁。
【請求項１】
連通孔を有する隔離壁により仕切られた一次側流路と二次側流路とを有する胴体部、上記一次側流路側から上記連通孔を開閉する主弁、上記二次側流路を介して上記連通孔に対向するように上記胴体部に突設された筒状のシリンダ、および上記シリンダ内に摺動可能に配設され、該シリンダ内の上記二次側流路と反対側に画成される作動室内の圧力に応じて上記主弁を開閉駆動するピストンを有する自動弁と、
一次圧導入室、二次圧導入室、上記一次圧導入室を大気に開閉する弁部、上記一次圧導入室と上記二次圧導入室とを連通する連通路、上記二次圧導入室内の圧力に応じて上記弁部を開閉させる弁駆動機構、および上記連通路に形成されたオリフィス部を有する圧力調整弁と、
上記一次側流路と上記作動室とを連通する第１配管と、
上記第１配管の経路中に配設され、一次側加圧水の上記作動室への供給を制御する起動弁と、
上記二次側流路と上記二次圧導入室とを連通する第２配管と、
上記作動室と上記一次圧導入室とを連通する第３配管と、を備え、
上記圧力調整弁は、
上記起動弁の開弁状態では、上記二次側流路から上記第２配管を介して供給される上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力に応じて上記弁部を開閉させて、上記二次圧導入室内の二次側加圧水の圧力が所定圧力となるように上記主弁の開度を制御し、
上記起動弁が閉弁されると、上記作動室内の一次側加圧水を上記第３配管および上記一次圧導入室を介して上記オリフィス部から上記二次圧導入室に流出させて上記作動室内の一次側加圧水の圧力を下げ、上記主弁を閉じるように構成され、
上記オリフィス部は、
上記起動弁が開弁され、上記一次側加圧水が上記第３配管を介して上記一次圧導入室内に供給されている状態では、微小な第１隙間に保持され、
上記起動弁が閉弁され、上記作動室内の一次側加圧水の圧力が下がり、上記主弁が閉じられている状態では、第１隙間より大きな第２隙間に保持されるように構成されていることを特徴とする自動弁装置。
【請求項２】
上記オリフィス部は、上記一次圧導入室側に口開き状の切頭円錐形の内周面を有するオリフィス用弁座と、上記一次圧導入室内の一次側加圧水の圧力を作動力として上記オリフィス用弁座に接離可能に配設された球状のオリフィス用弁体と、上記オリフィス用弁体が上記オリフィス用弁座に接したときに、該オリフィス用弁体と該オリフィス用弁座との間に上記第１隙間を確保させる隙間確保手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の自動弁装置。
【請求項３】
上記隙間確保手段は、上記第１隙間の大きさを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載の自動弁装置。
【請求項４】
一次圧導入室と、二次圧導入室と、上記一次圧導入室を大気に開閉する弁部と、上記一次圧導入室と上記二次圧導入室とを連通する連通路と、上記連通路に形成されたオリフィス部と、上記二次圧導入室内の二次圧が第１圧力に達すると上記弁部を開弁し、上記二次圧導入室内の二次圧が第１圧力未満であると上記弁部を閉弁させる弁駆動機構と、を備え、
上記オリフィス部は、上記一次圧導入室内の一次圧が第２圧力に達すると微小な第１隙間に保持され、上記一次圧導入室内の一次圧が第２圧力より低くなると上記第１隙間より広い第２隙間に保持されるように構成されていることを特徴とする圧力調整弁。
【請求項５】
上記オリフィス部は、上記一次圧導入室側に口開き状の切頭円錐形の内周面を有するオリフィス用弁座と、上記オリフィス用弁座に接離可能に配設された球状のオリフィス用弁体と、上記オリフィス用弁体が上記オリフィス用弁座に接したときに、該オリフィス用弁体と該オリフィス用弁座との間に上記第１隙間を確保させる隙間確保手段と、を備えていることを特徴とする請求項４記載の圧力調整弁。
【請求項６】
上記隙間確保手段は、上記第１隙間の大きさを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項５記載の圧力調整弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２１０３７９（Ｐ２０１２−２１０３７９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８５０５（Ｐ２０１１−７８５０５）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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